Planung / Verlegung

Zirkulationsleitungen

Nach DIN 1988-300 und DVGW-Arbeitsblatt W 553 "Bemessung von Zirkulationssystemen in zentralen Trinkwassererwärmungsanlagen" sollen bei der Bemessung der Rohr-Nennweiten für Zirkulationsleitungen Fließgeschwindigkeiten zwischen 0,2 und 0,5 m/s angenommen werden.
Diese Geschwindigkeiten reichen in jedem Fall für einen optimalen Wasserwechsel und den Ausgleich der in den Rohrleitungen entstehenden Wärmeverluste aus. Es ist technisch und wirtschaftlich nicht sinnvoll, größere Wassermengen als erforderlich umzuwälzen. Eine Begrenzung der Fließgeschwindigkeit auf die oben genannten Werte trägt gleichzeitig zur Vermeidung von Erosion bei.

Lediglich in Ausnahmefällen kann eine maximale Fließgeschwindigkeit von 1,0 m/s in pumpennahen Zirkulationsleitungen notwendig sein. In bereits bestehenden Anlagen, in denen Umwälzpumpen mit zu großer Förderhöhe eingesetzt wurden und ein Pumpenaustausch nicht oder nur unter erschwerten Bedingungen möglich ist, kann der Zirkulationsvolumenstrom durch Einbau geeigneter Regulierventile nachträglich verringert werden.

Generell ist in verzweigten Zirkulationssystemen ein hydraulischer Abgleich der einzelnen Stränge untereinander vorzusehen. Auch hierzu werden Strangregulierventile verwendet. Die Berechnung der Zirkulation nach DIN 1988-300 bzw. W 553 und zum hydraulischen Abgleich (Anlagenkennlinie) bilden die Grundlage für die Auswahl einer geeigneten Zirkulationspumpe (Pumpenkennlinie), weshalb hierauf in keinem Fall verzichtet werden kann!

Betriebstemperaturen/Drücke

Die zulässigen Betriebsdrücke ändern sich in Abhängigkeit von der Betriebstemperatur, sind aber in erster Linie abhängig von der Verbindungsart. Die in "normalen" Hausinstallationen zu erwartenden Temperaturen sind praktisch ohne Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften der Kupferrohre. Eine Betriebstemperatur von 250°C sollte allerdings nicht überschritten werden.
Weichgelötete Kupferrohrleitungen können bis zu einer Temperatur von 110 °C dauerbelastet werden. Eine kurzzeitige überschreitung dieser Temperatur (Störfall) hat keinen negativen Einfluss auf die Dichtheit/Festigkeit. Bei höheren Betriebstemperaturen kann hartgelötet, geschweißt, geklemmt oder gepresst (mit geeignetem Dichtelement !) werden. Rohre, die werkseitig mit einem Kunststoff-Stegmantel umhüllt oder wärmegedämmt sind, können Betriebstemperaturen bis 100 °C ausgesetzt werden. Bei Solaranlagen können im Bereich des Kollektors höhere Temperaturen auftreten. Dies ist bei der Planung und Ausführung zu beachten.

Die Berechnung der zulässigen Betriebsdrücke und der erforderlichen Wanddicken erfolgt nach den AD2000-Merkblättern B0 "Berechnung von Druckbehältern" und B1 "Zylinder und Kugelschalen unter innerem überdruck".
Details hierzu können dem Informationsdruck "i.158 - Die´fachgerechte Kupferrohr-Installation" entnommen werden.

Kapillarlötfittings mit Gütezeichen und DVGW-Zeichen sind bauteilgeprüft. Zulässige Betriebsdrücke der Verbindungsstellen - je nach Lotart, Betriebstemperatur und Abmessung - sind in DIN EN 1254-1 festgelegt und erfassen in vollem Umfang die üblichen Betriebsbedingungen der Haustechnik. Für die Anwendung bei höheren Betriebsdrücken und höheren Betriebstemperaturen oder bei industrieller Anwendung empfiehlt DIN EN 1254 Hinweise der Fittings- und Lothersteller einzuholen.

Eine fachgerecht ausgeführte Weichlötverbindung ist dicht und hält hohen Drücken stand. Bei einem Berstdruckversuch mit 280 bar riss das Rohr und nicht die Lötnaht (s. Bild).

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Thermisch bedingte Längenänderungen

Ein Meter Kupferrohr dehnt sich - unabhängig vom Rohrdurchmesser - bei einer Temperaturerhöhung von 100 K um ca. 1,7 mm aus. Wird diese Tatsache bei der Rohrinstallation von warmwasser- oder heizwasserführenden Leitungen nicht beachtet und den Rohren keine Dehnungsmöglichkeit gegeben, so kann es durch die auftretenden Spannungen zu Rissbildungen im Rohr, im Fitting oder in der Verbindungsstelle und damit zur Undichtigkeit kommen. Auch Schädigungen der Bausubstanz können nicht ausgeschlossen werden.

Als Grundregel für die Beachtung der Wärmedehnung gilt: Zwischen zwei Festpunkten muss dem Rohr eine Dehnungsmöglichkeit gegeben werden. Bei kürzeren Leitungsabschnitten kann die erforderliche Dehnungsmöglichkeit meist durch eine sinnvolle Rohrführung und richtige Anordnung der Rohrschellen geschaffen werden. In den Rohrschellen und in Wand- oder Deckendurchführungen muss sich das Rohr ebenfalls gleitend bewegen können. Der Anordnung der Festpunkte kommt hierbei besondere Bedeutung zu. Reichen bei geraden Rohrstrecken zwischen zwei Festpunkten die Bewegungsmöglichkeiten aufgrund der Rohrführung nicht aus, so sind zusätzliche Dehnungselemente in Form von Ausdehnungsbogen oder Kompensatoren einzubauen.
Weitere Details zu diesem Thema können dem Informationsdruck "i.158 - Die fachgerechte Kupferrohr-Installation" entnommen werden (Download unter der Rubrik Downloads Rohrinstallation)

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Leitungsführung - Befestigung

Alle Leitungen der Hausinstallation sollen so angeordnet werden, dass jederzeit und ohne größere Schwierigkeiten die Art der Leitung erkennbar ist. Es empfiehlt sich daher bei größeren Anlagen mit zahlreichen Leitungen, die unterschiedlichen Durchflussstoffe farblich entsprechend DIN 2403 zu kennzeichnen. Bei kleineren Anlagen mit einer verhältnismäßig geringen Anzahl unterschiedlicher Durchflussstoffe können auch Hinweisschilder an den Absperreinrichtungen angebracht werden. Durch beide Maßnahmen können Bedienungsfehler durch ein schnelles Auffinden der entsprechenden Leitungen vermieden werden.

Werden Leitungen für verschiedene Durchflussstoffe übereinander angeordnet, so sollen die Leitungen, bei denen die Gefahr einer Schwitzwasserbildung besteht, unten verlegt werden. Diese Anordnung muss demnach bei Gasleitungen in jedem Falle - also auch bei Kupferrohren - eingehalten werden, obwohl Kupferrohre durch Schwitzwasser nicht gefährdet sind. Werden Rohrleitungen für verschiedene Gase übereinander parallel geführt - z. B. in Krankenhäusern und Laboratorien - muss das leichtere Gas stets über dem schwereren Gas geführt werden.

Gas- und Wasserleitungen dürfen weder an anderen Leitungen befestigt, noch als Träger für andere Leitungen oder Lasten verwendet werden. In wasserführenden Leitungen muss die Befestigung außerdem den Schallschutz gewährleisten; in warmwasserführenden Leitungen muss die Wärmedehnung der Rohrleitungen berücksichtigt werden. Bei Auswahl und Anordnung der Rohrbefestigungen ist auf diese Anforderungen zu achten.

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Wärmedämmung

Um die Wärmeverluste aus warmgehenden Rohrleitungen (Heizung, erwärmtes Trinkwasser) zu minimieren, sind die Anforderungen der Energieeinsparverordnung (EnEV) und der DIN 4108 (Wärmeschutz im Hochbau) zu beachten.
Anhang 5 der EnEV beschreibt die Anforderungen zur Begrenzung der Wärmeabgabe von Wärmeverteilungs- und Warmwasserleitungen sowie Armaturen. Die Wärmeabgabe ist durch Dämmung zu begrenzen, wobei sich die Anforderungen der EnEV an die Mindest-Dämmdicken auf eine Wärmeleitfähigkeit des Dämmstoffs von 0,035 W/mK (WLG 035) beziehen.

Leitungen für kaltes Trinkwasser sind so anzuordnen, dass die Qualität des Trinkwassers nicht durch die Wärmebeeinflussung der Umgebung beeinträchtigt wird. Somit sind entsprechend den Anforderungen der DIN 1988-2 in der Regel auch Kaltwasserleitungen zu dämmen.

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Erforderliche Mindest-Wärmedämmung von Rohrleitungen nach EnEV, Anhang 5:

Zeile Art der Leitungen / Armaturen Mindestdicke der Dämmschicht, bezogen auf eine Wärmeleitfähigkeit von 0,035 W/(m-K)
1 Innendurchmesser bis 22 mm 20 mm
2 Innendurchmesser über 22 mm bis 35 mm 30 mm
3 Innendurchmesser über 35 mm bis 100 mm gleich Innendurchmesser
4 Innendruchmesser über 100 mm 100 mm
5 Leitungen nach den Zeilen 1 bis 4 in Wand- und Deckendurchbrüchen, im Kreuzungsbereich von Leitungen, an Leitungsverbindungsstellen, bei zentralen Leitungsnetzverteilern 1/2 der Anforderungen der Zeilen 1 bis 4
6 Leitungen von Zentralheizungen nach den Zeilen 1 bis 4, die nach Inkrafttreten dieser Verordnung in Bauteilen ziwschen beheizten Räumen verschiedener Nutzer verlegt werden 1/2 der Anforderungen der Zeilen 1 bis 4
7 Leitungen nach Zeile 6 im Fußbodenaufbau 6 mm
8 Kälteverteilungs- und Kaltwasserleitung sowie Armaturen von Raumlufttechnik- und Kältesystemen 6 mm

Wird mit Materialien gedämmt, die von WLG 035 abweichen, sind die Mindestdicken der Dämmschichten entsprechend umzurechnen.
Verschiedene Kupferrohr-Hersteller bieten werkseitig isolierte Kupferrohre an, die zu 50 % bzw. 100 % nach EnEV gedämmt sind und durch hohe Wärmedurchgangswiderstände des Dämm-Materials besonders kleine Manteldicken aufweisen. Weiterhin bieten die Hersteller für die Verbindungsstellen vorgefertigte Dämm-Formteile an.

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Brandschutz

Das Brandverhalten von Installationsbauteilen wird in DIN 4102 (Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen) klassifiziert:

Klasse A: Nicht brennbare Baustoffe
A1: nicht brennbar und ohne brennbare Bestandteile
A2: nicht brennbar mit geringfügigen brennbaren Bestandteilen

Klasse B: Brennbare Baustoffe
B1: schwerentflammbar
B2: normalentflammbar
B3: leichtentflammbar

Die Brandschutzvorschriften werden in den einzelnen Landesbauordnungen festgelegt. Im Hochbau müssen alle brennbaren Baustoffe mindestens der Brandklasse B2 entsprechen und mit ihrer Brandklasse nach DIN 4102-11 gekennzeichnet sein.

Rohrleitungen sind im Sinne dieser Verordnungen Baustoffe. Kunststoffmäntel und Wärmedämmungen der Rohre müssen somit mindestens der Brandklasse B2 entsprechen und gekennzeichnet sein (Aufdruck: DIN 4102-B2). Metalle, also auch Kupfer, entsprechen der Klasse A1 und sind nicht brennbar (s. a. DIN EN 1057). Werden Brandabschnitte von Leitungen überbrückt, so sind die diesbezüglichen Bestimmungen der jeweiligen Bauordnungen der Länder zu beachten.

Für Leitungen, die brennbare Medien führen, sind besondere bautechnische Maßnahmen zu berücksichtigen.
Nach TRGI wird bei Leitungen, die in Installationsschächten angeordnet werden, bei der Durchführung durch feuerbeständige Decken und Wände auf die bauaufsichtlichen Brandschutzbestimmungen verwiesen. In Treppenräumen "notwendiger Treppen“ dürfen nach TRGI Gasleitungen nur angeordnet werden, wenn sie unter Putz ohne Hohlraum oder in einem längsgelüfteten Schacht, der keinen Luftaustausch mit dem Treppenraum hat und aus nichtbrennbaren Baustoffen besteht, verlegt werden. Von dieser Bestimmung ausgenommen sind Wohngebäude mit geringen Höhen und maximal zwei Wohnungen.

Werden Gasleitungen auf Putz verlegt, müssen die Rohrbefestigungen (einschließlich der Dübel) aus nicht brennbaren Stoffen bestehen. Die Anordnung der Befestigungselemente ist so zu wählen, dass die Befestigung der Rohrleitung auch dann noch gewährleistet ist, wenn im Brandfall die Festigkeit der Lötverbindungen nicht mehr in vollem Umfang gegeben ist.

Bei allen Montagearbeiten - insbesondere bei Arbeiten in bewohnten Gebäuden - sind die Belange des Brandschutzes zu berücksichtigen. Ebenso sind die einschlägigen Unfallverhütungsvorschriften zu beachten.
Im Hinblick auf die Brandverhütung ist in bewohnten Räumen den kalten Verbindungstechniken (Pressen, Klemmen, usw.) der Vorzug zu geben bzw. bei Lötverbindungen ist die Verwendung elektrischer Widerstandslötgeräte für das Weichlöten besonders zweckmäßig.

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Schallschutz

Rohrleitungen sind in bestimmten, in DIN 4109 (Schallschutz im Hochbau) festgelegten Fällen zur Minderung der Schallübertragung zu dämmen.

Geräusche in Trinkwasserleitungen entstehen üblicherweise nicht in den Rohrleitungen, sondern in den Armaturen und Sanitärgegenständen. Sie können aber durch die Rohrleitungen auf andere Bauteile übertragen werden. Rohrummantelungen (z.B. werkseitige Kunststoffummantelung), Rohrschellen mit Gummieinlagen sowie weitere bautechnische Maßnahmen vermeiden derartige Vorgänge.

Rohrleitungen im Mauerwerk und im Fußbodenaufbau müssen gegen Körperschallübertragung gedämmt sein und dürfen die Trittschalldämmung des Fußbodens nicht beeinträchtigen.

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